2015 PC Conference 新しい情報処理技術を活用した手作り教材の制作と教育実践 生田 茂*1 Email: [email protected] *1: 大妻女子大学社会情報学部 ◎Key Words ドットコード，電子書籍，Augmented Reality 1. はじめに 著者は,これまで,ベンチャー企業と協働で,「紙の上の ドットコードに触れるだけで音声が再生される」技術を 用いて,教材の開発と教育実践に取り組んできた。最近で は,国内外の共同研究者と共に,一つのドットコードに複 数の音声や動画などをリンクできるグリッドマーク株式 会社のドットコード技術 (Grid Onput)(1) を活用し,一人 ひとりの困り感に対応した教材を制作し,特別支援学校 や通常学校で教育実践を行っている。(2,3) 2014 年度は,これまで著者が培って共同研究者のネ ットワークに加えて，国立特別支援教育総合研究所主 催の特別支援教育教材・支援機器等展示会における教 材の展示や障害児基礎教育研究会の講演などで大きく 広がったネットワークを活用して，教材の開発と教育 実践に取り組んだ。 教材の開発には，(1) マルチメディアをリンクでき るドットコード，(2) テキストをハイライトしながら 同期をとって読み上げを行う EPUB３(4,5) 対応の電子 書籍やオーサーリング機能を有する .ibooks 電子書籍， (3) 紙の上の画像などに動画などのマルチメディアを リンクし，スマートフォンやタブレットで鑑賞する Augmented Reality (AR)(6,7) の技術を用いている。 テキストをハイライトしながら同期をとって読み上 げを行う電子書籍は，iPad や iPhone などで閲覧・音 読することができ，読みに困難を抱える児童の構音や 音読活動を支援するものとして期待されている。これ まで，EPUB３対応の電子書籍を制作するソフトウエア や音読を行うリーダーが少なかったこともあり，日本 の教育現場では EPUB3 対応の手作りの電子書籍はほ とんど制作されていない。 （フューズネットワーク社の ホームページの「導入事例」の最初の例として，著者 の実践事例が掲載されている。(8)）こうした「テキスト の読み上げを行う EPUB3 対応の電子書籍やオーサー リング機能を有する .ibooks 電子書籍」 ， 「AR 技術を活 用した教材の開発」と教育実践活動は，一人一台のタ ブレット端末を用いた「新しい教室」の到来を前に， 極めて先進的なものとなっている。 八王子市の小学校の教員とともに取り組んだ 「AR 技 術を活用して制作した国語の教科書の単元の教材化と 教育実践」は,八王子市の教育委員会より高い評価を受 け,同校に平成 27 年度の特別予算が認められること となった。また,「50 音や語彙を学ぶ」音声入りの手 作り教材は,筑波大学附属大塚特別支援学校の小学部 に納められ,日常の学習活動に活用されている。 2014 年の８月には,オマーンの Sultan’s School の幼 稚部を訪ね,２日間にわたる教員研修を行い,日本発の 優れたドットコード技術を用いた教材制作のノウハウ を伝授した。2015 年２月には，これまでも協働の取り 組みを行ってきたアメリカのコネチカット州の Saint Joseph 大学附属の School for Young Children の先生に 手作り教材の最新のノウハウを伝授した。 本稿では，著者らが取り組んでいる「マルチメディ アを扱うことのできるドットコード技術，文や文節を ハイライトしながら同期をとって読み上げを行う電子 書籍やオーサーリング機能を有する .ibooks 電子書籍， Augmented Reality 技術を用いた手作り教材の制作」と 通常学校や特別支援学校における教育実践活動の 2014 年度の取り組みの成果を報告する。 2. 研究手法 2.1 教材の開発 本研究においては，次の３つの情報処理技術を用いて， 一人一人の「困り感」に対応した手作り教材を制作し， 許育実践に用いた。 (1)「普通紙に刷り込んだドットコードに音声や動画など をリンクし，音声ペンなどで再生する」技術。 (2)「テキストをハイライトしながら同期をとって読み上 げを行う EPUB3 電子書籍やオーサーリング機能を有す る .ibooks 電子書籍」の技術。 (3)「印刷された画像などに動画などのマルチメディアを リンクし，スマートフォンやタブレットをかざして鑑賞 する Augmented Reality (AR)」の技術。 2.2 教育実践 本研究で開発した手作り教材を用いて，八王子市立 柏木小学校の子ども祭で，八王子市立下柚木小学校の 20 周年行事で，府中市立府中第十小学校の２年生４ク ラスで，多摩市立連光寺小学校の図書室に１日教材の 「お店」を展示して，教育実践を行った。また，由木 あすなろ保育園，筑波大学附属大塚特別支援学校，町 田市立本町田東小学校などの通常の授業の中で教育実 践を行った。 また，千葉県立我孫子特別支援学校，青森県立森田 養護学校，山口大学教育学部附属特別支援学校，大阪 府立視覚支援学校，鹿児島純心大学国際人間学部を始 めとする全国の共同研究者の勤務する学校で教材の開 発と教育実践を行った。 -275- 2015 PC Conference 3. 教材の開発 3.1 ドットコードを活用した教材の開発 整する。 (4) 読み上げるテキストの音声は，予め，音声編集ソ フトウエアである Audacity などを用いて録音・編 集し，対応するテキストの読み上げの開始時間と 終了時間を読み取る。 (5) テキストと音声の同期を実現するために SMIL フ ァイルを作成する。SMIL ファイルには，Audacity を用いて読み取ったテキストの読み上げの開始時 間と終了時間を記入する。 (6) こ れ ら の SMIL フ ァ イ ル な ど の 情 報 を content.opf ファイルに反映させ，.epub として制 作する。 グリッドマーク株式会社の開発した２次元ドットコ ード(1) は， 音声だけでなくなく， 動画や WEB ページ， html ファイル，PowerPoint ファイルなどをリンクでき る優れた特徴を持つ。また，一つのドットコードに最 大４個まで音声をリンクでき，他言語対応のコンテン ツの制作などに威力を発揮している。 本研究においては，それぞれの共同研究者が高価な ソフトウエアやプリンターを購入することなく手作り 教材を作成できるように，予めドットコードを刷り込 んだシート（著者はこのシートを Magical sheet と呼ん でいる）を作成し，実践校に配布した。このシートは， 音声などをリンクする 117 個のドットコード・アイコ ンと４つの音声を切り替えるモード変換のアイコン， そして，音声ペンの録音機能を制御するアイコンなど からなる。 （図１） 図 2 「Emi & Alex」の電子書籍 動画や音声などを付加したオーサーリング機能を有 する .ibooks 電子書籍の制作には，アップルの提供する iBooks Author (9) を用いた。 図 1 今回制作したドットコードシート 音声ペンのコンテンツを制作するには，次のいずれ かの方法を用いる必要がある。(1) 音声ペンの録音機 能を使って音声を録音し，ドットコード・アイコンに リンクする方法。(2) グリッドマークの開発したソフ トウエア (NANA.exe) を用いて，ドットコードと音声 をリンクする方法。(2) の方法を用いることで，１個 のドットコードに最大４個までの音声をリンクできる。 また，音声以外にも動画や html ファイル，WEB ペー ジ，PowerPoint ファイルなどをリンクできる。雑音の 少ない音声を用いたコンテンツの制作には，この (2) の方法を用いることが不可欠である。 3.2 電子書籍の開発 文や文節をハイライトしながら同期をとって読み上 げを行う EPUB3(4) 対応の電子書籍の制作には，株式会 社フューズネットワークの FUSEe(5) を用いた。 次の手順で電子書籍の制作を行った。 （図２） (1) 下絵の制作（または，絵本などをスキャナーで取 り込む） 。絵本などをスキャナーで取り込んだ時は， テキストを消去する。 (2) 電子書籍の各ページのテキストを，html5 を用いて， パラグラフ（<p>）タグに class 属性を指定して入 力し，CSS３ を用いて画面上の表示の位置を調整 する。また，入力したテキストには，スパン （<span>）タグに id 属性を指定して，読み上げる 音声の文節の範囲とその特定を行う。 (3) 各ページに挿入する画像は，html5 を用いて，イ メージタグ（<img>）に class 属性を指定して入力 し，CSS３ を用いて画面上の表示の位置などを調 3.3 Augmented Reality を用いた教材の開発 Augmented Reality (AR)(6) を活用したコンテンツの制 作には，ヒューレットパッカード社（HP）が開発し， 2011 年に公開された Aurasma(7) を用いた． （iPad など を使って AR コンテンツを制作するには，インターネ ット環境が不可欠であるが，一度制作した AR コンテ ンツを閲覧するには，インターネット環境は不要であ る。 ） AR を用いた教材の開発は，以下の手順で行った。 (1) 予め，オーラに用いる動画などを制作し，iPad に 取り込んでおく。 (2) インターネット環境のもとで，Aurasma を用いて， オーラの制作を行う。 (3) 予め制作しておいた動画などを選択し，トリガー とする画像を iPad 内蔵のカメラを用いてリンク する。 （図３） 図 3 制作中の AR コンテンツ（Aurasma） 4. 手作り教材を用いた教育実践 2014 年 11 月 18 日に，卒研生の坂本は， 「50 音と -276- 2015 PC Conference 語彙を学ぶ」教材を用いて，由木あすなろ保育園の年 長組 20 名を４つのグループに分けて教育実践を行っ た。 （図４） 園児は，簡単なイラストカードに音声ペンでタッチ して音声を聞いたり，50 音表のカードを組み合わせて 単語を作るなどした。園児にとっては音声が聞こえる カードは新鮮であり，楽しそうに使ってくれたが，年 長組だったこともあり，保育園の先生からは， 「ちょっ と優しすぎるような気がする。 」というコメントをいた だいた。一方，課題を抱えている園児は，音声ペンを 耳に近づけながら発音を聞き，発音された音声を繰り 返そうと努力した。また，50 音を使って自分の名前を 組み立て，嬉しそうに微笑んだ。 11 月 22 日には，多摩市立連光寺小学校の児童を対 象に教育実践を行った。通常学校の児童には易しすぎ ると思ったが，中学年や高学年の児童も含めて，50 音 表を使って単語を組み立て，楽しそうに使ってくれた。 また，児童は，自分の好きな絵カードを集めて「好き なものリスト」などを作ったりした。さまざまな遊び （使い方）を工面する児童の姿を見て，もう少し長い 文章を組み立てられる単語カードが必要と感じた。 図 4「50 音と絵カード」を用いた実践 11 月 28 日には，筑波大学附属大塚特別支援学校を 訪ね，小学部担当の先生から「イラストカードに相当 する『単語カード』があると絵カードと対比させなが ら学べる」というコメントをいただいた。12 月９，10 日の両日には，これまでの教材に加えて新しく作成し た「単語カード」をもって，小学部３年生の女子児童， ４年生の男子児童を対象に教育実践を行った。 女子児童は， 「音声ペンでイラストカードにタッチし て音声を聞き，50 音表を使って絵カードの文字を組み 上げる」学習を行った。児童は，自分の名前を組み上 げることができ大喜びした。男子児童は，こうした学 習以外に， 「単語カードから絵カードを探したり，逆に， イラストカードから単語カードを探す学習」に取り組 んだ。児童は，当たっているかをアイコンタクトで確 認し，うまく選ぶことができると嬉しそうに微笑みな がらこちらの顔を見た。絵カードや単語カードをうま く探すことができたときに，褒めると，嬉しそうな表 情をし，単語カードとイラストカードを一致させる活 動を何度も繰り返した。 担当の先生から， 「３学期の毎週木曜日の言葉の学習 の時間に使わせわせていただきたい」という申し出を うけ，新しく作り直した教材（図 ５）を小学部に納め た。 （この教材は，現在も活用されている。 ） 本教材は，全てのカードの裏にマグネットを貼り， 黒板や白板に貼ったりしながら学習できるように作っ てある。 図 5 特別支援学校に納めた教材 卒研生の遠藤の制作した「太陽系を動画で学ぶ」教 材シートは，太陽系のそれぞれの惑星にドットコード を被せ，タブレットや PC に接続された G-Pen でタッ チすることで，それぞれのスクリーン上に動画が再生 されるように作ってある。 （図 ６） 多くの児童が惑星に関心をもっていることもあり， 奪い合うようにして教材を操作してくれた。自分の家 に太陽系の惑星の図鑑を持っている児童は，映し出さ れる動画を食い入るように眺めていた。八王子市立下 柚木小学校の 20 周年事業における実践では，児童だ けでなく保護者の方からもコメントをいただくことが できた。多摩市立連光寺小学校の図書館司書の先生か らは， 「シート１枚で太陽系全体の様子を動画で見るこ とができて素晴らしい」という評価をいただいた。 図 6 太陽系を学ぶ動画を用いた実践 卒研生の橋元は，全国の児童 660 万人のうち約 26 万人弱が朝食を摂らないで学校にやってくることを心 配し，iBooks Author を用いて， 「世界の朝食(10) を通し て，朝ごはんを食べることの大切さを知って欲しい」 と電子書籍を制作した。 （図 ７） 連光寺小学校の図書室を１日借り切って行った教育 実践では，児童たちはドイツの朝ごはんのページを閲 覧しながら， 「ソーセージが人気なのしっている！」 ， 「美味しそう！」と見入っていた。また，自分の行っ たことのある国の朝ごはんを示しながら，周りの児童 に説明する児童もいた。低学年の児童にとっては難し い内容と思ったが，制作者の橋元が語りかけながら， 電子書籍を使ってもらうことで，世界の国々の朝ごは んの違いにびっくりしながらも，児童は美味しそうな 画面に惹きつけられ，熱心に閲覧を行った。 「国によっ ていろいろなものが食べられていると思った。 」 ， 「朝ご はんだけでなく，今度からは全食残さずに食べたい。 」 と感想を述べてくれた児童もいた。 -277- 2015 PC Conference く，市の教育委員会の担当課長が視察に訪れ，実践を 行った学校に平成 27 年度の特別予算が組まれること となり，学校発の特色ある取り組みとして継続して実 施されることとなった。また，坂本が制作した「50 音 と語彙を学ぶ」教材は，保育園や特別支援学校での取 り組みを経て改訂され，３学期から筑波大学附属大塚 特別支援学校の小学部に納められ日常の教育活動の中 で使われている。 著者らが制作しているテキストをハイライトしなが ら同期をとって音声を読み上げる EPUB3 対応の電 子書籍は，音読活動の大好きな児童に大好評を博した だけでなく，構音や音読の苦手な児童生徒，上肢が不 自由で教科書のページめくりが苦手な児童生徒に暖か く迎えられた。１人１台のタブレット時代の効果的な 活用方法の１つとして極めて重要なものと考える。 図７ 食育のための電子書籍 千葉県立我孫子特別支援学校の鷹取らは， 「しろくま のパンツ」(11) などを制作し，児童生徒の構音活動など に活用した。 （図８）青森県立森田養護学校の葛西らも 同様の取り組みを行った。 図 8 電子書籍「しろくまのパンツ」 卒研生の金子が，AR とドットコード技術を活用し て制作した「２年生の国語の単元『さけがおおきくな るまで』の副教材」は，八王子市立柏木小学校の２年 生の国語の授業の振り返りの時間で活用された。 児童は， 「これ覚えてるよ！」 ， 「これはなんだったか なー」と iPad や音声ペンを使って確認しながら楽しそ うに教材を使用した。iPad を抱えるようにして持ち， 何度も，何度も動画を繰り返し見ている児童もいた。 また，児童の中には，音声ペンに耳をくっつけ，一生 懸命説明を聞き， 「授業で取り上げた内容を元に作成し たクイズ」の答えを確認している姿が見られた。 （図９） 謝辞 教育実践にご協力いただきました児童生徒の皆さん に感謝します。また，教材の開発と教育実践に取り組 んでくれました国内外の共同研究者に心より感謝しま す。卒業研究の一環として，また，地域連携プロジェ クトの一環として，教材開発と教育実践に取り組んで くれました大妻女子大学社会情報学部環境情報学専攻 の卒研生の皆様に心より感謝いたします．本研究は， 大妻女子大学戦略的個人研究費のお世話になっていま す。 参考文献 (1) 図 9 教科書の AR やドットコード教材を用いた実践 5. 得られた成果と今後の課題 国立特別支援教育総合研究所主催の特別支援教育教 材・支援機器等展示会や障害児基礎教育研究会におけ る本取り組みの紹介などで大きく広がった全国各地の 共同研究者や本学のゼミ学生とともに， 「マルチメディ アを扱えるドットコードを用いた教材の開発と教育実 践」 ， 「テキストをハイライトし同期をとって読み上げ を行う電子書籍やオーサーリング機能を有す る .ibooks 電子書籍の開発と教育実践」 ，そして， 「Augmented Reality 技術を用いた教材の開発と教 育実践」に取り組んだ。 卒研生の金子が，Augmented Reality とドットコー ド技術を活用して学校の教員と一緒に取り組んだ「２ 年生の国語の単元の『さけがおおきなるまで』の教材 開発と教育実践」は，児童に大好評を博しただけでな -278- Grid Onput, グ リ ッ ド マ ー ク ， http://www.gridmark.co.jp/gridonput.html. 2015 年５月 25 日検索. (2) Ikuta, Shigeru et al. School Activities Using Handmade Teaching Materials With Dot-codes, In D. G. Barres, Z. C. Carrion, & R. L.-C. Delgado (Eds.). Technologies for Inclusive Education: Beyond Traditional Integration Approaches. IGI Global, p.220-243 (2013). (3) Ikuta, Shigeru et al. School Activities with New Dot code Handling Multimedia. In Lesia Lennex & Kimberely Nettleton (Eds.). Cases on Instructional Technology in Gifted and Talented Education. IGI Global, p.314-340 (2015). (4) EPUB Media Overlays 3.0, http://www.idpf.org/epub/30/spec/epub30-mediaoverlays.html, 2015 年５月 25 日検索. (5) 小林誠司：”FUSEe Β 公式マニュアル”，株式 会社フューズネットワーク（2012）. (6) Augmented Reality (HP) ， http://www8.hp.com/hpnext/tags/augmented-reality#.VTdQ2M 6G6_Y, 2015 年５月 25 日検索. (7) Aurasma. http://www.aurasma.com/#/whats-your-aura, 2015 年 4 月 27 日検索 (8) FUSEe 導 入 事 例 ， http://fusee.jp/interview/1/, 2015 年５月 25 日検索. (9) iBooks Author. https://www.apple.com/jp/ibooks-author/, 2015 年５月 25 日 検索. (10) 服部幸慶，服部津貴子：”元気の出る！世界の朝 ごはん（１−５）”，日本図書センター（2007）. (11) ツペラツペラ：”しろくまのパンツ”，ブロンズ社. （2012）.
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